基于不同室分系统与场景的 5G室内覆盖建设方案研究

2021-07-01刘伟

中国新通信 2021年6期

关键词：分布式容量天线

刘伟

【摘要】本文首先对室内覆盖情况进行了分析，其次重点对不同室分系统的5G改造建设方案、不同场景的室内覆盖5G部署方案进行了分析与研究，为5G室内覆盖网络规划与建设提供参考。

【关键字】 5G 场景室内覆盖

引言

5G既是落实国家网络强国和数字中国战略的重要载体，也是推动各行各业数字化、智能化发展的关键基础设施，正在成为引领融合创新、促进产业升级、驱动经济持续增长的新引擎。

通信运营商高质量地做好5G室内覆盖的规划与建设，将对加速以5G为代表的新基建，推动信息服务融入百业、服务大众起到非常重要的作用。

一、室内覆盖现状分析

1.1 4G室内覆盖业务变化情况

目前承载室内业务的方式主要有两种，第一种是室外宏站覆盖室内，第二种是室内分布系统覆盖。通过现网4G数据分析，目前4G语音、数据业务大部分发生在室内，占比在75%至80%之间。

1.2 4G室内覆盖部署情况

经过多年的建设，全国建设室分系统的物业点规模已达到一定比例。从4G室分系统覆盖的区域来看，主要集中在城区、县城，占比約为92%;从覆盖的物业点来看，其中0.5-2万平米的物业点占比最高39.3%、2.5万平方米的物业点占比27%、0.5万平方米的物业点占比18.4%、5万平米以上的物业点占比15.3%。从建设方式来看，以传统单路DAS为主，约占75.6%，双路DAS、分布式皮基站占比分别为11.4%、10.8%。

1.3 5G室内覆盖业务需求

5G业务丰富多样，主要发生在室内，室内将成为运营商的高价值核心。5G初期室内覆盖考虑主要满足eMBB类业务，容量需求较高。满足2K高清/准VR业务的基本速率要求约为13Mbps/25Mbps，满足4K高清/基本VR业务的基本速率要求约为48Mbps/68Mbps。

二、不同室分系统的5G改造建设方案

2.1传统DAS系统改造方案

（1）现网DAS系统支持2.6GHz情况

合路器：

2015年以前支持到2.5GHz，2016年及以后支持到2635MHz;WLAN末端合路的室分系统，会滤掉2.6G频段。

功分器、耦合器：

2015年以前频段设计支持到2.5GHz，可能出现驻波值较大、耦合精度及一致性较差问题;2016年及以后支持到2.7GHz。

现网DAS系统馈线：

与2.3GHz相比，1/2馈线在2.6GHz百米传输损耗约增加1dB，7/8馈线增加约0.5dB。

（2）DAS系统5G改造方案

基于原有DAS分布系统，总体改造量不大，可快速低成本实现5G覆盖，主要改造涉及3个关键点。

关键点一：新增信源。新增BBU、2通道RRU。

关键二：替换合路器。全部都需要更换以支持2.6GHz 160M，合路器靠近信源侧，施工难度较小。

关键三：替换耦合器、功分器。根据支持情况按需替换，部署较分散，施工难度较大。

2.2分布式皮基站改造方案

（1）现有分布式皮基站对于5G频段的支持情况

带宽支持情况：4G现网有少量产品支持2.6GHz频段60M带宽（2575-2635MHz，2T2R）;从2019年起部分产品硬件支持2T2R 2.6GHz频段 100M带宽。

线缆部分：产品末端一般采用5类线传输（2.5Gbps），升级5G传输带宽不满足，需替换为支持10Gbps以上的6A网线或光电复合缆。

（2）主要改造方案

方案一：直接软件升级。

仅需新增5G BBU、新购软件license。施工量极小，成本低。

方案二：替换现网设备。

拆除并安装新设备，施工过程会影响到4G室分网络运行。施工量较多，投资成本高。

方案三：叠加新增设备。

不影响4G现网部署，直接叠加，工程量相当于纯新建一套分布式皮基站，投资成本较高。

2.3扩展型皮基站改造方案

（1）扩展型皮基站架构

扩展型皮基站是一体化皮基站的演进形态，采用分布式三级架构，由基带单元、交换单元、射频单元组成。支持星型和链型混合组网，

回传方式可以是ADSL、PON、PTN，可利用现有WLAN站点资源完成快速部署。它也支持2T2R或4T4R，业务速率与通道数相同的分布式皮基站相当。

（2）主要改造方案

现网4G扩展型皮基站不能够通过软件升级开通5G，需新增5G NR基带单元、更换或新增交换单元、新增5G远端单元（与4G级联或单独部署。空间有限时，可选择将现有4G扩展型皮基站替换为4/5G双模扩展型皮基站，利旧基带主单元至扩展单元的光纤。

2.4泄漏电缆分布系统改造方案

泄漏电缆分布系统用于地铁、隧道等地形相对狭长封闭的场景，系统主要由信源BBU/RRU+POI+泄漏电缆组成。5G改造时需要馈入5G NR信源与4G信号进行合路，更换支持2.6GHz频段（2515-2675MHz）160MHz带宽的POI。若现网漏缆不支持2.6GHz频段，需替换或新增POI。

三、不同场景的室内覆盖5G建设方案

3.1大型场馆类

大型场馆类室内环境以LOS径为主，覆盖好，但容量需求高并且干扰极其严重。

（1）新建场景：

采用4T4R新型室分一步建设到位，可选择多模产品同时满足2G/4G/5G。

（2）改造场景：

如果原4G为传统室分，如果业务容量需求较高可改建为新型室分。如果原4G为分布式皮基站，根据4G与5G性能及业务需求，可以选择4G与NR分别独立一套RHUB与pRRU系统，有利于拉遠100m以上。针对已部署LTE的存量场景，基本不影响LTE组网;当前LTE容量需求较高，小区分裂密度较大;而NR在建设初期，容量需求不大。LTE和NR采用不同的小区拓扑结构，LTE和NR可使用不同的pRRU/RHUB。

3.2交通枢纽类

交通枢纽类场景主要包括机场、火车站、长途汽车站等。部署方案如下：

（1）高价值、高容量或高性能需求的区域建议采用4T4R新型室分进行建设;中低容量或性能需求的区域，新建场景可采用2T2R新型室分进行建设，改造场景仍然可采用传统室分。

（2）结合建筑特征，重点关注并做好站场入口、站台区域、候机大厅的小区划分和容量规划。

（3）对于站、场出入口等区域，为保证小区覆盖能力，天线安装方式需要满足一定的要求。若天线明装，天线覆盖方向无遮挡，尤其不能有金属材质的栅栏、过滤网等遮挡物。若全向天线覆盖范围较大，在高密场景需要每个小区控制覆盖范围、降低小区间干扰，建议5G使用pRRU外置天线型+窄波束定向天线或赋形天线组网。

3.3商用建筑类

商用建筑类场景主要包括写字楼、酒店、医院、商场、卖场等。

（1）商场、卖场部署方案。

按照功能区的不同，规划设计室分点位的部署。卖场购物区结构空旷，分布式皮基站天线点位间距约30m;餐厅包间隔断多，天线点位可能需要安装进入内部;影院等区域，内部或者门口需部署天线点位; KTV走廊每4个包间需间隔部署天线点位。

（2）写字楼、酒店、医院部署方案

大堂或挂号厅等区域业务容量需求较高，新建场景可部署4T4R新型室分，改造场景视业务情况可选择改建为新型室分。天线点位可放置在电梯口进行覆盖，兼顾电梯轿厢;无法满足覆盖的大厅其他位置增加天线点位。

客房、诊室或隔断办公区域业务容量中低，新建场景可部署2T2R新型室分、或新型室分与传统室分的混合组网方式，改造场景可沿用传统室分。天线点位走廊吸顶安装，室分天线或新型室分pRRU外接每天线可覆盖单边2个/双边4个房间，新型室分pRRU内置天线可覆盖双边4～6个房间。